JPH1123789A - 原子炉燃料の輸送容器およびその輸送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】燃料輸送の健全性や信頼性を向上させ、多数の
燃料体を同時に輸送できるコンパクトで大容量の原子炉
燃料の輸送容器およびその輸送方法を提供。 【解決手段】各バスケット孔１３には収納された燃料体
を全バスケット孔１３に共通な２方向あるいは１方向に
押圧し、締め付けて拘束する固縛装置１４が設置され
る。燃料体装荷時には燃料輸送容器１０は縦置き状態に
セットされ、燃料体締付け方向が２方向の場合はその対
角方向に、１方向の場合にはその方向にバスケット１１
のバスケット軸線が垂直軸線より傾斜せしめられたり、
あるいは、バスケット１１を収容する輸送容器本体を前
記対角方向または１方向に傾斜させた状態で、燃料体を
吊り降して挿入し、燃料体をバスケット孔１３の両内側
面へ片寄せ状態で装荷して、固縛装置１４で締め付け、
固縛する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉燃料を収納
して輸送する原子炉燃料の輸送容器および輸送方法に係
り、特に混合酸化物燃料体等の軽水炉燃料を多数同時に
輸送可能なコンパクトで大容量の原子炉燃料の輸送容器
およびその輸送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子炉や加圧水型原子炉等の軽
水炉には、原子炉燃料としての混合酸化物燃料体（以
下、ＭＯＸ燃料体という。）が用いられる。このＭＯＸ
燃料体は、燃料処理施設で作られた後、燃料保護容器内
に収容されて保護され、この燃料保護容器を燃料輸送容
器に装荷させて輸送に供される。

【０００３】ＭＯＸ燃料体のように軽水炉燃料を輸送す
る際、この軽水炉燃料に振動が加わると金属接触部に摩
耗が発生し、軽水炉燃料の経済性や信頼性を維持する上
で好ましくない。使用済燃料の場合には、輸送中に生じ
た多少の摩耗について特に問題とならないため、特別な
振動防止対策が施されていない。使用済燃料は特別な振
動対策が必要ないため、燃料輸送容器は構造的にも簡素
で、多数の使用済燃料を収納できるコンパクトで大容量
のものが開発されている。

【０００４】これに対しＭＯＸ燃料の新燃料体の輸送に
おいては、移送後にＭＯＸ燃料体を原子炉燃料として使
用するため、健全性や信頼性の観点から輸送中の振動防
止対策が必要である。具体的には、新燃料体または新燃
料体を収容した燃料保護容器を燃料輸送容器のバスケッ
トに収納した後に、バスケットに何らかの方法で新燃料
体を拘束して固縛してやる必要がある。その際、バスケ
ット内で固縛装置の占める空間の割合が大きくなり、こ
の点が多数の新燃料体を同時に収納できる大容量でコン
パクトな燃料輸送容器の開発阻害要 ４因になってい
る。したがって、使用済み燃料用輸送容器に匹敵するよ
うなコンパクトで大容量のＭＯＸ新燃料用輸送容器は開
発されていない。

【０００５】ＭＯＸ新燃料体の輸送においては、内部に
保護材あるいは緩衝材を設置した比較的剛性の大きい保
護容器あるいは内容器にＭＯＸ新燃料体を収容して燃料
輸送容器で輸送するのがごく一般的である。従来の燃料
輸送容器は、狭いバスケット孔にＭＯＸ新燃料体を直接
挿入する場合には、挿入時に接触傷の発生が懸念される
ためバスケット孔の開口面積をある程度大きくしたり、
また、バスケット孔内で、いわゆる“片寄せ”が難しい
ため片寄せを行わず新燃料体の４側面を押圧して固縛さ
せる必要があった。このため、燃料輸送容器内に、固縛
装置の占める空間が大きくなり、燃料輸送容器全体では
保護容器を使用した場合より固縛装置占有空間がかえっ
て大きくなってしまう虞があった。

【０００６】ここで“片寄せ”とは、燃料輸送容器のバ
スケット孔内に垂直に挿入させた燃料体を、バスケット
孔の隣り合う２つの内側面に接触するよう移動させるこ
とである。しかしながら、燃料体は曲げ剛性が小さいた
め、バスケット孔内で燃料体を一側面あるいは二側面か
ら押圧移動させた場合には、燃料体自身が曲がってしま
う虞があり、片寄せが困難な原因となっている。

【０００７】ＭＯＸ新燃料体を燃料輸送容器のバスケッ
ト孔内に、四側面から押圧して固縛した場合には、輸送
時の横置き状態の時一つの固縛装置が燃料体の下側にな
る。この固縛装置は、燃料体の自重を支えなければなら
ないため大きな固縛力が必要となる。固縛力が大きいと
いうことは、固縛装置をそれだけ強固にする必要があ
り、大型化とともに固縛装置の占める空間が大きくなっ
てしまう。

【０００８】ＭＯＸ新燃料体を保護容器に収容せず、直
接燃料輸送容器のバスケット孔に収納して輸送できれ
ば、燃料体を保護容器に収容する工程が省略できるた
め、輸送の低コスト化が図れる利便性がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の燃料輸送容器に
おいて、バスケット孔内にＭＯＸ新燃料体等の軽水炉燃
料を直接収納して輸送する場合には、軽水炉燃料をバス
ケット孔内で片寄せさせなければならない問題と、小型
の固縛装置により小さな締付力で最大の固縛効果を発揮
できる固縛方法を如何に実現させるかという課題があ
る。

【００１０】また、軽水炉燃料であるＭＯＸ燃料体は発
熱性を有するために、燃料輸送容器内が高温化し、ＭＯ
Ｘ燃料体とバスケット孔との間に熱膨張差に起因する伸
び差が生じる。ＭＯＸ燃料体を燃料スペーサ部や輸送用
スペーサ部で直接固縛した場合には、熱膨脹による伸び
差により、ＭＯＸ燃料体の構成部品間に位置ずれが生じ
てしまう。このため、熱膨脹による位置ずれ問題を解決
できる固縛方法が強く望まれているが、バスケット孔に
ＭＯＸ燃料体を直接収納させた燃料輸送容器において、
これらの諸問題を既存の燃料輸送容器で解決することは
困難であった。

【００１１】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、ＭＯＸ燃料体等の原子炉燃料をバスケット孔
内に直接かつ安定的に収納し、燃料輸送の健全性や信頼
性を向上させ、コンパクトで大容量の原子炉燃料の輸送
容器およびその輸送方法を提供することを目的とする。

【００１２】本発明の他の目的は、原子炉燃料をバスケ
ット孔に直接収納する際の片寄せ問題を解決し、小さな
締付力で固縛効果を有効的かつ充分に発揮させ、熱膨脹
差の問題を解決し、多数の原子炉燃料を同時に輸送でき
る原子炉燃料の輸送容器およびその輸送方法を提供する
にある。

【００１３】本発明の別の目的は、多数の原子炉燃料を
同時に輸送でき、輸送コストの低減を図ることができる
原子炉燃料の輸送容器およびその輸送方法を提供するに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る原子炉燃料
の輸送容器は、上述した課題を解決するために、請求項
１に記載したように、燃料体を収納するためのバスケッ
ト孔を多数有するバスケットを燃料輸送容器に内蔵し、
各バスケット孔に全バスケット孔共通な２方向あるいは
１方向に燃料体を締め付けて拘束する固縛装置を設置す
るとともに、燃料体装荷時の燃料輸送容器を縦置き状態
にしたとき、前記バスケットは、前記燃料体締付け方向
が２方向の場合はその対角方向に、１方向の場合はその
方向にバスケット軸線を垂直軸線より傾斜させるか、あ
るいは、バスケットを収容する輸送容器本体ごと前記対
角方向あるいは１方向に傾斜させたものである。

【００１５】また、本発明に係る原子炉燃料の輸送容器
は、上述した課題を解決するために、請求項２に記載し
たように、燃料体を収納するバスケットの各バスケット
孔の底部に片寄せ機能付燃料体受台を固設し、この燃料
体受台は、締付けにより片寄せされる燃料体の位置に燃
料体受部が設けられ、この燃料体受部の上部側に円錐状
あるいはテーパ状等の燃料体片寄せガイドが設けられた
ものである。

【００１６】さらに、本発明に係る原子炉燃料の輸送容
器は、上述した課題を解決するために、請求項３に記載
したように、移送時の燃料輸送容器横置き状態のとき、
バスケットは収納された燃料体と接するバスケット孔の
隣り合う２つの内側面が燃料体の下側となり、かつ、下
側の両内側面が水平よりおよそ４５度傾斜したＶ字型形
状を形成し、Ｖ字型形状の両内側面で燃料体を支えると
ともに、燃料体の上側の２つのバスケット孔壁に設置し
た固縛装置により燃料体を２方向に締め付け固縛したも
のである。

【００１７】さらにまた、本発明に係る原子炉燃料の輸
送容器は、上述した課題を解決するために、請求項４に
記載したように、移送時の燃料輸送容器横置き状態のと
き、バスケットは収納された燃料体と接するバスケット
孔の隣り合う２つの内側面が下側となり、かつ、下側の
両内側面が水平よりおよそ４５度傾斜したＶ字型形状を
形成し、Ｖ字型形状の両内側面で燃料体を支えるととも
に、上側のバスケット孔壁に設置した固縛装置により下
向きの１方向に燃料体を締め付け固縛したものである。

【００１８】またさらに、本発明に係る原子炉燃料の輸
送容器は、上述した課題を解決するために、請求項５に
記載したように、移送時の燃料輸送容器横置き状態のと
き、バスケットは収納された燃料体と接するバスケット
孔の隣り合う２つの内側面が燃料体の下側となり、か
つ、下側の両内側面が水平よりおよそ４５度傾斜したＶ
字型形状を形成しているとともに、バスケットの長手方
向においても燃料輸送容器底部側を下向き、頂部側を上
向きとして傾斜配置させたものである。

【００１９】上述した課題を解決するために、本発明に
係る原子炉燃料の輸送容器は、請求項６に記載したよう
に、前記バスケット孔内側面の少なくとも燃料体と接す
る２つの内側面に、ジルコニウム合金あるいはこの合金
と同程度の線膨張係数を有する中間部材を、バスケット
孔壁に対し長手方向に伸縮自在に設置したものである。

【００２０】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係る原子炉燃料の輸送容器は、本発明に係る原子
炉燃料の輸送容器は、上述した課題を解決するために、
請求項７に記載したように、前記バスケット孔内側面の
少なくとも燃料体と接する２つの内側面に、ハニカム
材、ゴム材、樹脂材等の緩衝材を設置したものである。

【００２１】さらに、本発明に係る原子炉燃料の輸送容
器は、上述した課題を解決するために、請求項８に記載
したように、移送時の燃料輸送容器横置き状態のとき、
燃料体を収容した保護容器をバスケット孔に収納し、こ
のバスケット孔に収納された保護容器と接する２つの内
側面が保護容器の下側となり、かつ、両内側面が水平よ
りおよそ４５度傾斜したＶ字型形状を形成するととも
に、バスケットの長手方向においても燃料輸送容器底部
側を下向き、頂部側を上向きとして傾斜させたものであ
る。

【００２２】また、本発明に係る原子炉燃料の輸送方法
は、上述した課題を解決するために、請求項９に記載し
たように、燃料輸送容器を縦置き状態にして混合酸化物
燃料体等の軽水炉燃料を装荷する工程と、燃料輸送容器
を横置き状態にして各燃料施設から原子力発電所あるい
は他の施設へ移送する工程からなる原子炉燃料の輸送方
法において、前記装荷工程では、バスケットの各バスケ
ット孔に固縛装置により全バスケット孔共通な２方向あ
るいは１方向に燃料体を締め付けて拘束する際、バスケ
ットは、前記燃料体締め付け方向が２方向の場合はその
対角方向に１方向の場合はその方向にバスケット軸線を
垂直軸線より傾斜した状態にセットして、燃料体をバス
ケット孔に垂直に吊り降して挿入し、挿入と同時に燃料
棒の挿入先端を片寄せ機能付き燃料体受台に案内して燃
料体のバスケット孔の両内側面への片寄せを終え、しか
る後に固縛装置により燃料体を前記対角方向あるいは１
方向に締め付けて固縛して、直接装荷する一方、前記移
送工程では、固縛装置が燃料体の上側あるいは側方の側
面側に位置する状態で移送させる方法である。

【００２３】さらに、本発明に係る原子炉燃料の輸送方
法は、上述した課題を解決するために、請求項１０に記
載したように、燃料輸送容器を縦置き状態にして混合酸
化物燃料体等の軽水炉燃料を装荷する工程と、燃料輸送
容器を横置き状態にして各燃料施設から原子力発電所あ
るいは他の施設へ移送する工程からなる原子炉燃料の輸
送方法において、前記装荷工程では、燃料体をバスケッ
ト孔に直接装荷する一方、前記移送工程では、燃料体と
接するバスケット孔の２つの内側面を燃料体の下側と
し、かつ、下側の両内側面を水平よりおよそ４５度傾斜
させてＶ字型形状を形成し、Ｖ字型形状の両内側面で燃
料体を支えるとともに、燃料体の上側の２つのバスケッ
ト孔壁に設置した固縛装置により２方向に燃料体を締め
付け固縛した状態で移送する方法である。

【００２４】さらにまた、本発明に係る原子炉燃料の輸
送方法は、上述した課題を解決するために、請求項１１
に記載したように、燃料輸送容器を縦置き状態にして混
合酸化物燃料体等の軽水炉燃料を装荷する工程と、燃料
輸送容器を横置き状態にして各燃料施設から原子力発電
所あるいは他の施設へ移送する工程からなる原子炉燃料
の輸送方法において、前記装荷工程では、燃料体をバス
ケット孔に直接装荷する一方、前記移送工程では、燃料
体と接するバスケット孔の２つの内側面を燃料体の下側
とし、かつ、下側の両内側面を水平よりおよそ４５度傾
斜させてＶ字型形状を形成し、このＶ字型形状の両内側
面で燃料体を支えるとともに、燃料体の上側のバスケッ
ト孔壁に設置した固縛装置により下向きの１方向に燃料
体を締め付け固縛した状態で移送する方法である。

【００２５】またさらに、本発明に係る原子炉燃料の輸
送方法は、上述した課題を解決するために、請求項１２
に記載したように、燃料輸送容器を縦置き状態にして混
合酸化物燃料体等の軽水炉燃料を装荷する工程と、燃料
輸送容器を横置き状態にして各燃料施設から原子力発電
所あるいは他の施設へ移送する工程からなる原子炉燃料
の輸送方法において、前記装荷工程では、燃料体をバス
ケット孔に直接装荷する一方、前記移送工程では、燃料
体と接するバスケット孔の２つの内側面を燃料体の下側
とし、かつ、下側の両内側面を水平よりおよそ４５度傾
斜させてＶ字型形状を形成し、Ｖ字型形状の両内側面で
燃料体を支えるとともに、長手方向においても輸送容器
底部側を下向き、頂部側を上向きとして傾斜状態で移送
する方法である。

【００２６】さらに、本発明に係る原子炉燃料の輸送方
法は、上述した課題を解決するために、請求項１３に記
載したように、燃料輸送容器を縦置き状態にして混合酸
化物燃料体等の軽水炉燃料を装荷する工程と、燃料輸送
容器を横置き状態にして各燃料施設から原子力発電所あ
るいは他の施設へ移送する工程からなる原子炉燃料の輸
送方法において、前記装荷工程では、保護容器に収納し
た燃料体をバスケット孔に装荷する一方、前記移送工程
では、保護容器と接するバスケット孔の２つの内側面を
保護容器の下側とし、かつ、下側の両内側面を水平より
およそ４５度傾斜させＶ字型形状を形成し、Ｖ字型形状
の両内側面で保護容器を支えるとともに、長手方向にお
いても輸送容器底部側を下向き、頂部側を上向きとして
傾斜状態で移送する方法である。

【００２７】一方、上述した課題を解決するために、本
発明に係る原子炉燃料の輸送方法は、請求項１４に記載
したように、前記装荷工程では、バスケット孔内面の少
なくとも燃料体と接する２つの内側面に、燃料体と熱膨
脹係数が略等しいジルコニウム合金あるいはジルコニウ
ム合金と同程度の線膨張係数を有する中間部材を、バス
ケット孔壁に対し長手方向に伸縮自在に設置し、この中
間部材を設置した燃料輸送容器のバスケット孔に燃料体
を直接装荷する一方、前記移送工程では、ジルコニウム
合金等の中間部材を設置したバスケット孔内面側を下側
として移送する方法である。

【００２８】他方、上述した課題を解決するために、本
発明に係る原子炉燃料の輸送方法は、請求項１５に記載
したように、前記装荷工程では、バスケット孔内面の少
なくとも燃料体と接する２つの内側面に、ハニカム材、
ゴム材、樹脂材等の緩衝材を設置した燃料輸送容器に、
燃料体を直接に装荷する一方、前記移送工程では、緩衝
材を設置したバスケット孔内面側を燃料体の下側として
移送する方法である。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。

【００３０】図１は、本発明に係る原子炉燃料の輸送容
器の第１実施形態を示す平面図であり、図中符号１０
は、軽水炉燃料としてのＭＯＸ燃料体を直接収納する燃
料輸送容器を示す。燃料輸送容器１０は、燃料体を直接
収納するバスケット１１を備えており、燃料体を収容す
る保護容器を不要にしている。

【００３１】燃料輸送容器１０のバスケット１１は、角
管や角筒等からなる複数のバスケット孔要素１２を備
え、各バスケット孔要素１２内に燃料体収納室を構成す
る角筒状のバスケット孔１３を形成している。このバス
ケット孔１３内に燃料体を収納するようになっており、
収納された燃料体は固縛装置１４で締め付けられ、固縛
される。固縛装置１４は各バスケット孔１３内に締付板
１５を進退可能に備えている。その際、各バスケット孔
要素１２にそれぞれ設置される固縛装置１４の締付方向
は、全バスケット孔１３に共通な２方向であり、図１の
図面上では下方向および右方向である。

【００３２】しかして、バスケット孔要素１２を多数整
列配置し、全バスケット孔要素１２を図示しない連結部
材で一体的に連結し、全体として円柱形状のバスケット
１１を構成し、このバスケット１１を図２に示すよう
に、輸送容器本体１６内にセットして燃料輸送容器１０
が構成される。

【００３３】燃料輸送容器１０は、燃料体装荷時には縦
置き状態にセットされる。この燃料体装荷時に、バスケ
ット１１は図２に示すように、輸送容器本体１６内で長
手方向に延びるバスケット軸線ａが垂直軸線ｂより角度
αだけ傾斜してセットされる。図１に示されたバスケッ
ト１１の場合、固縛装置１４，１４による２つの締付方
向の対角方向、すなわち矢印Ｃ（図１参照）の方向にバ
スケット頂部が傾斜せしめられる。

【００３４】図２は、燃料体装荷時における燃料輸送容
器１０の縦断面図である。燃料体装荷時には、燃料輸送
容器１０の輸送容器本体１６は水平面ＨＰに対して垂直
に設置されるが、バスケット１１は輸送容器本体１６内
で角度αだけ垂直線に対し傾斜した状態で固定スペーサ
等の固定治具（図示せず）により固定される。傾斜の方
向は、図１の矢印Ｃの方向である。

【００３５】また、バスケット１１のバスケット孔要素
１２に設置された固縛装置１４は、複数の締付板１５
と、各締付板１５をバスケット孔１３内に進退自在に支
持する駆動部１７と、各駆動部１７を回転駆動させる回
転軸１８と、この回転軸１８を回転駆動させる締付調整
軸１９とを有し、締付調整軸１９を回転駆動させること
により、回転軸１８を介して駆動部１７に回転が伝わ
り、締付板１５を進退駆動させるようになっている。締
付板１５はバスケット孔要素１２の長手方向に適宜間隔
をおいて複数設けられる。

【００３６】一方、バスケット１１にはバスケット孔１
３の底部に片寄せ機能付燃料体受台２０が設置されてお
り、この燃料体受台２０に凹状の燃料体受け部２１が片
寄せ方向に偏心して形成され、片寄せ機能維持が図れる
ように機能補助している。燃料体受け部２１は固縛装置
１４の締付により片寄せされる燃料体の位置に設けられ
る。

【００３７】片寄せ機能付燃料体受台２０は、図３
（Ａ）および（Ｂ）に示すように、燃料体受け部２１
が、バスケット孔１３の横断面中心より、左下方向にず
れた位置に設けられる。燃料体受け部２１は、その上部
側に下方に向って先細テーパ状あるいは円錐状等の燃料
体片寄せガイドを兼ねる円錐部２２と、この円錐部２２
に続く燃料体受け凹部２３と、この受け凹部２３の下部
に形成される三つ又状のガイド溝２４とを有する。

【００３８】軽水炉燃料として、例えば沸騰水型原子炉
（ＢＷＲ）のＭＯＸ燃料体２５は、図４および図５に示
すように構成され、燃料体２５の下部タイプレート２６
の先端に三つ又状の突起２７が形成されており、この三
つ又状突起２７が燃料体受け部２１のガイド溝２４に案
内されて収容されるようになっている。

【００３９】燃料体２５の上部には上部タイプレート２
８が設けられ、この上部タイプレート２８と下部タイプ
レート２６で各燃料棒２９が拘束されて保持される一
方、各燃料棒２９は途中に燃料スペーサ３０が複数介装
されて間隔保持される。各燃料スペーサ３０の上下部に
輸送用セパレータ３１が着脱可能に設けられ、燃料スペ
ーサ３０等の保護を図っている。

【００４０】しかして、ＭＯＸ燃料体２５をバスケット
孔要素１２のバスケット孔１３に挿入し、バスケット１
１内に保持させる場合には、燃料体２５の下部タイプレ
ート２６先端の三又状突起２７を、燃料体受け部２１の
燃料体片寄せガイドとしての円錐部２２からガイド溝２
４に案内させて収容させる。燃料体２５はバスケット孔
１３の底部において、固縛装置１４の締付により片寄せ
された燃料体位置、バスケット孔１３の横断面中心から
図３（Ａ）において左下方向にずれた位置が燃料体受け
部２１の位置となるように設置される。

【００４１】次に、原子炉燃料の輸送方法について図４
および図５を参照して説明する。

【００４２】原子炉燃料の輸送方法は、燃料輸送容器１
０を縦置き状態にして軽水炉燃料としてのＭＯＸ燃料体
２５を装荷する工程と、燃料輸送容器１０を横置き状態
にして各燃料処理施設から原子力発電所あるいは他の貯
蔵施設へ移送したり、貯蔵施設から原子力発電所あるい
は他の貯蔵施設へ移送する工程とを少なくとも有する。

【００４３】図４および図５は軽水炉燃料としてのＭＯ
Ｘ燃料体２５を燃料輸送容器１０へ装荷する装荷工程の
説明図である。使用する燃料輸送容器１０は図１ないし
図３に示されたものであり、この燃料輸送容器１０で
は、装荷工程時に、輸送容器本体１６内にバスケット１
１を垂直軸線ｂからバスケット軸線ａを角度αだけ傾斜
させた状態で燃料体２５が吊り降され、垂直下方向に装
荷される。

【００４４】バスケット１１の各バスケット孔要素１２
の底部には、片寄せ機能付燃料体受台２０が固定設置さ
れている。バスケット１１の各バスケット孔要素１２は
図４に示すように、垂直軸線ｂに対し角度αだけ傾斜し
て設置され、このバスケット孔要素１２のバスケット孔
１３内にＭＯＸ燃料体２５が垂直に吊り降されて挿入さ
れる。

【００４５】バスケット１１の垂直軸線ｂに対する傾斜
角度αは、図４に示すように、燃料体２５をバスケット
孔１３の内壁面（内側面）との間の必要ギャップｇとバ
スケット孔要素１２の全長から決定される。一般的には
角度αは１度以下の値の微小角度である。

【００４６】燃料体２５を傾斜したバスケット孔１３内
に垂直に吊り降して挿入し、下部タイプレート２６の先
端の三又状突起２７が燃料体受台２０に到達すると、下
部タイプレート２６は円錐部２２に案内されて片寄せさ
れるべき位置に移動し、燃料体受け部２１によって支持
される。

【００４７】燃料体２５の下部タイプレート２６を燃料
体受台２０の偏心した燃料体受け部２１に支持させた
後、図示しない燃料体吊り具を外せば、バスケット孔要
素１２の内壁、ひいてはバスケット孔１３および燃料体
受け部２１が傾斜しているために、燃料体２５はバスケ
ット孔要素１２の内壁に寄り掛かる。すなわち、バスケ
ット孔要素１２のバスケット孔１３に燃料体２５を挿入
すると同時に、燃料体２５の片寄せが自動的に、しかも
円滑かつスムーズに完了することとなる。

【００４８】バスケット１１の各バスケット孔１３に全
てのＭＯＸ燃料体２５を挿入した後、図５に示すよう
に、固縛装置１４を作動させて各締付板１５を前進駆動
させ、各締付板１５で燃料体２５を押圧することにより
締め付けて固縛し、各燃料体２５の装荷工程が終了す
る。

【００４９】移送工程においては、図６に示す状態でＭ
ＯＸ燃料体２５をバスケット孔１３内に収容させて移送
する。すなわち、燃料体２５がバスケット孔１３内で片
寄せさせて接触している２つの内側面のうち１つが、燃
料体２５の下側になる状態に保たれて移送される。この
燃料輸送容器１０においては、図１で説明したように、
全てのバスケット孔１３で共通する２方向に燃料体２５
を押圧して締め付け、片寄せしている。したがって、燃
料輸送容器１０はバスケット１１を輸送容器本体１６内
に収容させることで、図６に示された移送形態を全ての
バスケット孔１３で共有することができる。

【００５０】図１ないし図６に示された燃料輸送容器１
０は、輸送容器本体１６内にバスケット１１を傾斜させ
て収容することで、バスケット孔１３内に燃料体２５を
簡単かつ容易に片寄せて収容させることができ、燃料体
２５をバスケット孔１３内に安定的に収納保持できる。

【００５１】バスケット１１のバスケット孔１３内に燃
料体２５を片寄せすることができない場合には、図７
（Ａ）および（Ｂ）に示すように、一般的にはバスケッ
ト孔１３を垂直に保持して燃料体２５を垂直に吊り降し
て挿入する。

【００５２】吊り降される燃料体２５の下部タイプレー
ト２６を燃料体受台２０ａの中央部に形成される燃料体
受け部２１ａに載せた後、４つの固縛装置１４，１４ａ
を駆動させ、燃料体２５の四側面に締付板１５を押し当
てて締め付け、固縛する方法が一般的である。

【００５３】固縛装置１４と１４ａは同一容量の締付力
を付与するものでもよいが、燃料輸送容器１０ａは移送
時に横置き状態となるために、必要な締付力は固縛装置
１４，１４ａの取付位置により異なる。例えば、移送時
に燃料輸送容器１０ａの左側面を下向きとした横置き状
態となる場合には、固縛装置１４ａが燃料体２５の自重
を支える必要があるので、他の３つの固縛装置１４によ
り強固なものを使う場合が一般的である。

【００５４】図８（Ａ）および（Ｂ）は、一般的な燃料
輸送容器１０ａの固縛法と、本発明による燃料輸送容器
１０の固縛法の原理を比較したもので、燃料輸送容器横
置き状態での簡略図を示す。

【００５５】図８（Ａ）は一般的な燃料輸送容器１０ａ
を対象とし、図８（Ｂ）は本発明による燃料輸送容器１
０を対象とするものである。一般的な燃料輸送容器１０
ａにおいては、４つの固縛装置１４，１４ａにより、角
筒状の燃料体２５の四側面を締付力ｆ₁ で締め付けてい
るが、これらの締付力ｆ，ｆ₁ のうち、下方位置の固縛
装置１４ａによる締付力ｆ，ｆ₁ は、残りの３つの固縛
装置１４による締付力ｆより大きい。締付力ｆ₁ は、燃
料体２５の重量をサポートする必要があり、燃料体質量
をＭ、重力加速度をＧとすると、締付力ｆ₁ は締付力ｆ
と燃料体重量Ｍ・Ｇとの総和で一般的に表わされる。各
締付力ｆ，ｆ₁ は、角筒状の燃料体２５の一側面を長手
方向に分散配置の複数の締付板１５で押圧し、締め付け
る締付力の燃料体一側面当たりの合計値である。締付力
ｆ，ｆ₁ の矢印は、締付方向を表している。

【００５６】図８（Ａ）に示される燃料輸送容器１０ａ
は、燃料体２５の周りの四側面に固縛装置が存在し、し
かも下方位置の固縛装置１４ａは締付力ｆ₁ は（ｆ₁ ＋
Ｍ・Ｇ）の大きさを有するため、固縛装置１４ａ自体を
大型化させる必要があり、全体として燃料体２５の周り
に、大きな固縛装置設置空間が必要となる。また、他の
固縛装置１４に必要な締付力ｆは、軽水炉燃料の輸送条
件により異なるが、概略的には１・Ｍ・Ｇ前後の値が多
い。したがって、下方設置の固縛装置１４ａによる締付
力ｆ₁ は、締付力ｆのほぼ２倍の値となり、燃料体２５
の下側の固縛装置１４ａはそれだけ強固なものとする必
要があり、より大きな空間が必要となる。

【００５７】これに対して、図８（Ｂ）に示される燃料
輸送容器１０においては、燃料体２５の隣り合う二側面
がバスケット孔要素１２内に形成されるバスケット孔１
３の内壁（内側面）で支えられており、固縛装置１４は
燃料体２５の上面と一側面にだけ存在すればよく、燃料
体２５の下側に固縛装置１４の設置が不要となる。

【００５８】したがって、本発明に係る燃料輸送容器１
０においては、固縛装置１４の個数を半減できる一方、
各固縛装置１４に大きな締付力を必要としない。このた
め、各固縛装置１４の小型化を図ることができ、固縛装
置設置空間を小さくすることができ、コンパクトで大容
量の燃料輸送容器１０を提供できる。

【００５９】また、この燃料輸送容器１０においては、
バスケット１１のバスケット孔１３内に軽水炉燃料の燃
料体２５を直接挿入して収納させることができ、燃料体
２５の挿入の際に、バスケット孔１３内での片寄せを円
滑かつスムーズに可能としたことにより、移送時の燃料
輸送容器横置き状態で、燃料体２５の下側に固縛装置を
必要としない、燃料輸送容器１０を実現することができ
る。したがって、コンパクトで大容量の燃料輸送容器１
０を提供でき、また、多数の燃料体２５を各燃料施設か
ら原子力発電所あるいは他の施設へ同時に移送できる原
子炉燃料の輸送方法を提供できる。

【００６０】図９は、本発明に係る原子炉燃料の輸送容
器の第１実施形態における変形例を示すものである。

【００６１】この変形例に示された燃料輸送容器１０Ａ
は、バスケット１１を収納した輸送容器本体１６を、傾
斜化装置で水平面ＨＰに対し角度αだけ傾斜保持可能と
したものである。傾斜化装置は、輸送容器本体１６にス
ペーサを挿入し、水平面に角度αで傾斜保持させる簡単
な方式の傾斜化部材であっても、また、輸送容器本体１
６の一側面側を一定量持ち上げる傾斜化駆動装置であっ
てもよく、種々の傾斜化装置が考えられる。

【００６２】輸送容器本体１６が水平面ＨＰより角度α
だけ傾斜させることにより、バスケット１１の頂部が垂
直軸線ｂより傾斜することになる。バスケット１１の傾
斜の方向やバスケット孔１３の底部に片寄せ機能付燃料
体受台２０を設置した他の構成は、図１ないし図３に示
された燃料輸送容器１０と異ならないので、同一符号を
付して説明を省略する。

【００６３】この変形例に示された燃料輸送容器１０Ａ
においては、輸送容器本体１６内でバスケット１１を傾
斜させて収納させる必要がないので、輸送容器本体１６
内でのバスケット１１の収納状態が安定する。

【００６４】図１０は本発明に係る原子炉燃料の輸送容
器の第２実施形態を示すものである。

【００６５】この実施形態に示された原子炉燃料の輸送
容器は、輸送容器本体内に収納されるバスケット１１Ａ
の収納構造を第１実施形態に示された燃料輸送容器１０
と異にし、他の構成は実質的に異ならないので、同一符
号を付して説明を省略する。

【００６６】図１０に示された燃料輸送容器１０Ｂは、
バスケット１１Ａを構成するバスケット孔要素１２の配
置に特徴を有する。バスケット１１Ａは多数のバスケッ
ト孔要素１２を図示しない連結部材で連結して一体化
し、全体的に円筒状に構成される。バスケット１１Ａを
構成する各バスケット孔要素１２は全て同一の向きに整
列配置されるようになっている。

【００６７】図１０は、燃料輸送容器１１Ｂのバスケッ
ト１１Ａにおいて、移送時の燃料輸送容器横置き状態で
のバスケット孔要素１２の断面図である。

【００６８】燃料輸送容器横置き状態のとき、燃料体収
納室を構成するバスケット１１Ａのバスケット孔１３
は、角筒状の燃料体２５と接する２つの隣り合う内側面
が燃料体２５の下側となり、かつ下側の両内側面が水平
面ＨＰより例えば４５度傾斜したＶ字型形状に形成さ
れ、このＶ字型形状の両内側面で燃料体２５がバスケッ
ト孔１３に支持される。

【００６９】バスケット孔１３を形成するバスケット孔
要素１２には、燃料体２５の上側に位置する２つのバス
ケット孔壁に固縛装置１４がそれぞれ設置され、両固縛
装置１４に設けられた進退自在の締付板１５により、燃
料体２５を２方向から押圧して締め付け、固縛してい
る。

【００７０】この燃料輸送容器１０Ｂにおいて、軽水炉
燃料である混合酸化物燃料体（ＭＯＸ燃料体）２５の輸
送は次のようにして行なわれる。

【００７１】この燃料輸送容器１０Ｂを用いた原子炉燃
料の輸送方法では、燃料輸送容器１０Ｂを縦置き状態に
セットして軽水炉燃料としてのＭＯＸ燃料体２５を装荷
する装荷工程と、燃料輸送容器１０Ｂを横置き状態に維
持して各燃料施設から原子力発電所あるいは他の施設へ
移送する移送工程を備えている。

【００７２】装荷工程では、保護容器に収納しない燃料
体２５をバスケット孔１３に直接挿入して装荷し、移送
工程では、燃料体２５と接するバスケット孔１３の２つ
の内側面を燃料体２５の下側とし、Ｖ字型形状の２つの
バスケット孔１３の内側面で燃料体２５を支えるととも
に、燃料体２５の上側の２つのバスケット孔壁に設置し
た固縛装置の締付板１５により２方向から燃料体２５を
押圧して締め付け、固縛させ、この固縛状態で燃料体２
５を移送するものである。

【００７３】図１１は、本発明に係る原子炉燃料の輸送
容器の第３実施形態を示すものである この実施形態に示された原子炉燃料の輸送容器は、各バ
スケット孔１３に１つの固縛装置３３を備えたものであ
り、他の構成は第２実施形態に示された燃料輸送容器１
０Ｂと異ならないので、同一符号を付して説明を省略す
る。

【００７４】図１１（Ａ）および（Ｂ）に示された燃料
輸送容器１０Ｃは、バスケット孔要素１２に１つの固縛
装置３３を設けたものである。固縛装置３３は、燃料輸
送容器１０Ｃが横置き状態にセットされたとき、上側角
部のバスケット孔壁に設置される。燃料輸送容器１０Ｃ
のバスケット１１は、多数のバスケット孔要素１２を連
結体で連結して一体化することにより構成される。バス
ケット１１を構成する各バスケット孔要素１２は、図１
１（Ａ）に示されたバスケット孔要素１２と全て同一の
向きに配列されている。図１１（Ａ）は、燃料輸送容器
１０Ｃの横置き状態における１つのバスケット孔要素１
２の断面図を示すものであり、図１１（Ｂ）はバスケッ
ト孔要素１２に設けられる固縛装置３３の取付例を示す
ものである。

【００７５】この燃料輸送容器１０Ｃは、移送時の燃料
輸送容器横置き状態のとき、バスケット１１のバスケッ
ト孔１３が燃料体収納室を構成している。バスケット１
１のバスケット孔１３は、燃料体２５と接するバスケッ
ト孔１３の２つの内側面が燃料体２５の下側となり、下
側の両内側面が水平面ＨＰよりおよそ４５度傾斜してＶ
字型形状に形成され、このＶ字型形状の両内側面で燃料
体２５をサポートしている構成は、第２実施形態に示さ
れた燃料輸送容器１０Ｂと異ならない。水平面ＨＰから
の傾斜は約４５度がバランス上好ましいが、必ずしもこ
れに限定されず、例えば３０度〜６０度の範囲内であっ
てもよい。

【００７６】この燃料輸送容器１０Ｃが第２実施形態と
基本的に異なる点は、バスケット孔要素１２の上側角部
に、１つの固縛装置３３を設け、この固縛装置３３の駆
動によりバスケット孔１３の長手方向に適宜離間して分
配配置された断面く字状あるいはＬ字状の複数の締付板
３４を進退自在に設けたものである。固縛装置３３は複
数の締付板３４と、各締付板３４をそれぞれ進退駆動さ
せる小型ジャッキ原理の駆動部３５と、この駆動部３５
を回転駆動させる回転軸３６とを備え、回転軸３６を回
転駆動させることにより、各締付板３４をバスケット孔
１３の角部から突出させてＭＯＸ燃料体２５を１方向、
例えば下方向に押圧して締め付け、固縛するものであ
る。

【００７７】固縛装置３３の駆動により、バスケット孔
１３の長手方向に間隔をおいて配列された各締付板３４
は同期的に進退駆動される。固縛装置３３は図１１
（Ａ）に示すように、実線で示す収納位置と破線で示す
締付位置との間を進退せしめられ、締付位置において各
締付板３４は燃料体２５を押圧し、バスケット孔要素１
２の隣りり合う下側のＶ字状内側面と各締付板３４との
間で締め付けられ、固縛される。

【００７８】図１１に示された燃料輸送容器１０Ｃにお
いて、軽水炉燃料であるＭＯＸ燃料体の輸送は次のよう
にして行なわれる。

【００７９】この燃料輸送容器１０Ｃを用いた原子炉燃
料の輸送方法では、燃料輸送容器１０Ｃを縦置き状態に
セットして混合酸化物燃料体（ＭＯＸ燃料体）２５を装
荷する装荷工程と、燃料輸送容器１０Ｃを横置き状態に
セットして各燃料施設から原子力発電所あるいは他の施
設へ移送する移送工程を備える。装荷工程では、保護容
器を用いず燃料体２５をバスケット孔１３に直接装荷
し、移送工程では、燃料体２５と接するバスケット孔１
３の２つの内側面を燃料体２５の下側とし、Ｖ字型形状
の２つのバスケット孔１の下側内側面で燃料体２５を支
えるとともに、燃料体２５の上側の固縛装置３３により
下方向に燃料体２５を締め付け固縛し、この固縛状態で
燃料体２５を移送するものである。

【００８０】次に、第１実施形態ないし第３実施形態に
示された燃料輸送容器１０，１０Ｂ，１０Ｃの作用効果
を図１２を参照して説明する。

【００８１】図１２の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、
第１実施形態ないし第３実施形態に示された燃料輸送容
器１０，１０Ｂおよび１０Ｃにおける固縛装置３３から
の締付力と締付方向の関係をそれぞれ示す作用的な原理
図である。図１１（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、第１
実施形態ないし第３実施形態における燃料体２５の固縛
方式を簡略化したものである。

【００８２】各実施形態のそれぞれの固縛方式におい
て、締付力ｆで固縛された燃料体２５がバスケット孔１
３内で滑り出したり動き出す限界の加速度を、燃料体２
５を質点とみなした質点系モデルで計算することができ
る。実際には燃料体２５は質点ではないが、想定される
加速度に対し必要締付け力を得る目安となる質点系モデ
ル計算は有効である。

【００８３】例えば、第１実施形態における燃料体２５
の固縛方式で、左方向の加速度が作用した時の限界加速
度γｃは、

【数１】γｃ＝Ｇμ＋ｆ／Ｍ（１＋２μ） となる。ここで、μは燃料体２５とこの燃料体２５に接
する部材間の摩擦係数であり、部材の種類に関わらず同
一の値と仮定して、以下の計算では、摩擦係数は例えば
０．３を用いる。

【００８４】限界加速度γｃの計算結果を図１３に示
す。図１３（Ａ）は上方向限界加速度、図１３（Ｂ）は
横方向限界加速度である。

【００８５】輸送中に燃料体２５に作用する加速度は輸
送条件により異なるが、一般的には横方向加速度が最も
大きく、続いて上下方向、長手方向の順となる。したが
って、燃料体２５を横方向に十分しっかりと拘束するこ
とが固縛の重要なポイントとなる。

【００８６】図１３（Ａ）より、上方向限界加速度曲線
３８ａ，３８ｂ，３８ｃは、第１実施形態ないし第３実
施形態で示される３ケースとも大きな差がない。すなわ
ち、上方向限界加速度は、締付力ｆが０のとき１Ｇで、
締付力ｆの増加とともに比例的に増加する。

【００８７】一方、図１３（Ｂ）の横方向限界加速度曲
線３９ａ，３９ｂ，３９ｃは、第１実施形態と、第２お
よび第３実施形態で示される燃料体の固縛とで大きな違
いがある。第１実施形態の燃料体２５の固縛方式では、
例えば、１ＭＧ相当の締付け力ｆで燃料体２５を締付け
たとすると、例えば約２Ｇ程度の横方向加速度に対して
安定であるが、仮に締付力ｆが緩み、半減した場合に
は、例えば１．２Ｇ程度の横方向加速度で燃料体２５が
動き出すことになる。したがって、第１実施形態の固縛
方式の場合には、締付力ｆの緩み止めが不可欠になる。
緩み止めの具体的対策としては、スプリング等の弾性部
材を介して締付板１５を押し付ける方法などがある。

【００８８】これに対して、第２および第３実施形態の
燃料体２５の固縛方式では、仮に締付力ｆが０になって
も、約１．８Ｇ程度の横方向加速度まで安定している。
したがって、あまり大きな締付力ｆを必要とせず、ま
た、特に緩み止め対策が必要ないため、固縛装置１４，
３３を第１実施形態の場合よりさらに小型・コンパクト
にすることができる。これは燃料体２５がＶ字型形状の
バスケット孔内壁で支えられているための効果である。

【００８９】以上説明したように、第２および第３実施
形態の燃料体２５の固縛方式では、あまり大きな締付力
ｆや締付力ｆの緩み対策が不要なため、第１実施形態の
燃料体２５の固縛方式に比較し固縛装置１４，３３をよ
り小型化・コンパクト化することができる。このため、
よりコンパクトで大容量の燃料輸送容器１０Ｂ，１Ｃな
らびに輸送方法を提供することができる。

【００９０】第２実施形態と第３実施形態を比較した場
合にはほぼ類似の機能を有するが、固縛装置１４，３３
の数が、第２実施形態では１燃料体当たり２個であるの
対し第３実施形態では１個と少ないため、第３実施形態
の燃料体２５の固縛方式を採用すると、燃料輸送容器１
０Ｂ，１０Ｃのコンパクト化ならびに大容量化にさらに
寄与し易い。

【００９１】図１４ないし図１７は本発明に係る原子炉
燃料の輸送容器の第４実施形態を示すものである。

【００９２】この実施形態で示された燃料輸送容器１０
Ｄにおいて、図１４（Ａ）および（Ｂ）は、燃料輸送容
器１０Ｄの移送時の横置き状態を示すバスケット孔要素
１２の部分図である。図１４（Ａ）および（Ｂ）は１つ
のバスケット孔要素１２の例を示したが、他のバスケッ
ト孔要素１２も全て同一の向きに配列されており、各バ
スケット孔要素１２を連結部材で連結して一体化するこ
とにより、バスケット１１が構成される。バスケット１
１は各バスケット孔要素１２内に燃料体収納室を形成す
るバスケット孔１３をそれぞれ備える。

【００９３】移送時の燃料輸送容器横置き状態のとき、
燃料体２５と接するバスケット孔１３の隣り合う２つの
内面が燃料体２５の下側となり、かつ、この下側の両内
側面が水平面ＨＰより例えば約４５度傾斜してＶ字型形
状を形成しており、角筒状の燃料体２５はＶ字型形状の
バスケット孔内壁で支えられている。また、燃料輸送容
器１０Ｄならびにバスケット孔要素１２は長手方向にお
いても底部側を下向き、頂部側を上向きとして水平面Ｈ
Ｐより角度βだけ傾斜配置されている。

【００９４】傾斜角度βは一般的には例えば３０度前後
の緩やかな値である。燃料体２５は、傾斜したバスケッ
ト孔１３内で下部タイプレート２６部が片寄せ機能付き
燃料体受台２０に乗せられた状態でＶ字形状のバスケッ
ト孔１３の内壁に寄り掛かっている。また、上部タイプ
レート２８とバスケット孔１３の内壁間にはギャップを
埋めるためのスペーサ４０が出し入れ可能に設置され
る。

【００９５】この燃料輸送容器１０Ｄを用いた原子炉燃
料の輸送方法では、燃料輸送容器１０Ｄを縦置き状態に
して混合酸化物燃料体（ＭＯＸ燃料体）２５をバスケッ
ト孔１３に装荷する装荷工程と、燃料輸送容器１０Ｄを
横置き状態にして各燃料施設から原子力発電所あるいは
他の施設へ移送する移送工程とを基本的に備える。

【００９６】装荷工程では、保護容器を不要とし、燃料
体２５をバスケット１１の各バスケット孔１３に装荷
し、移送工程では、燃料体２５と接するバスケット孔１
３の隣り合う２つの内側面を燃料体２５の下側とし、か
つ、下側の両内側面を水平よりおよそ４５度傾斜させて
Ｖ字型形状を形成し、Ｖ字型形状の２内側面で燃料体２
５を支えている。燃料輸送容器１０Ｄは、長手方向にお
いても燃料輸送容器１０Ｄの底部側を下向き、頂部側を
上向きとして傾斜状態に配設して移送に供される。な
お、移送時の進行方向は長手方向の底部方向、すわわ
ち、図１４（Ａ）においては左から右方向である。

【００９７】図１４（Ａ）および（Ｂ）に示された例
は、トレーラ等の移送手段の速度が比較的低速度である
場合や、制振効果の比較的大きい移送手段を用いた場合
等、比較的輸送による振動条件の厳しくない場合の燃料
輸送容器１０Ｄおよび輸送方法に関するものである。

【００９８】図１３（Ｂ）で説明したように、燃料体２
５がＶ字型形状のバスケット孔内壁に支えられている場
合には、横方向の加速度に対し燃料体２５は非常に安定
している。また、上向き加速度に対しても１Ｇまでは安
定している。比較的低速度で制振効果の大きい移送手段
による移送の場合には上下方向の発生加速度は１Ｇ以下
の値であることが多い。

【００９９】しかしクレーン作業等では瞬間的に上向き
の１Ｇ以上の加速度が発生する場合が考えられる。１Ｇ
以上の上向き加速度が作用するときに、燃料体２５がバ
スケット孔１３内で飛び上がるのを防止するため、下部
タイプレート２６部を燃料体受台２０で、また、上部タ
イプレート２８部をスペーサ４０で押さえている。した
がって上向き加速度が１Ｇ以上作用しても飛び上がりは
防止される。

【０１００】第４実施形態に示された燃料輸送容器１０
Ｄにおいては、燃料体２５には締付力が作用してないた
め長手方向の加速度で燃料体２５が動き出さないか否か
が問題となる。図１４（Ａ）および（Ｂ）で燃料輸送容
器１０Ｄの移送時の進行方向は左から右方向であるが、
たとえ進行方向に比較的大きな加速度が発生しても燃料
体受台２０の存在のため燃料体２５が動きだすことはな
い。

【０１０１】ところで、移送手段が急ブレーキをかけた
際ブレーキ反動で進行方向と逆方向の加速度を発生する
ことがある。大きさはたかだか０．８Ｇ程度と見られて
いるが場合によっては１Ｇ程度になる可能性も考えられ
る。ブレーキ反動によるこのような加速度対する燃料体
２５の安定性を計算するための質点系モデルを図１５に
示す。図１５に示された記号の意味は図９と同じであ
る。質点系モデルの計算結果を図１６に示す。図１６よ
り、傾斜角度βが３０度程度であれば１Ｇ程度の進行方
向と逆の加速度が発生しても、燃料体が滑り出す事態が
生じないことがわかる。

【０１０２】第４実施形態に示された燃料輸送容器１０
Ｄならびに輸送方法は、比較的輸送条件が緩やかな場合
に適した例であり、燃料体２５をＶ字型形状のバスケッ
ト孔内壁で支え、かつ、長手方向に傾斜させることによ
り固縛装置１４，３３が不要となるため、非常にコンパ
クトで大容量の燃料輸送容器ならびに多数の燃料体２５
を同時に輸送できる輸送方法を提供することができる。

【０１０３】第４実施形態に示された燃料輸送容器１０
Ｄを、図１７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、例えば
第２実施形態の燃料輸送容器１０Ｂに合せて固縛装置付
きにすれば、より厳しい輸送条件下でも安定的に適用で
きることはいうまでもない。図１８は、本発明に係る原
子炉燃料の輸送容器の第５実施形態を示すものである。

【０１０４】この実施形態に示された原子炉燃料の輸送
容器は、バスケット１のバスケット孔１３にＭＯＸ燃料
体の保護容器４１を収納し、バスケット孔１３を図示し
ない燃料体を収容した保護容器４１の収納室に形成した
ものである。

【０１０５】燃料輸送容器１０Ｅは円筒状の輸送容器本
体１６内にバスケット１１を収納しており、このバスケ
ット１１は多数のバスケット孔要素１２を連結部材で連
結して一体化されて構成されている。図１８（Ａ）およ
び（Ｂ）は燃料輸送容器１０Ｅを移送時の横置き状態で
示す図であり、各バスケット孔要素１２は同一の向きを
向くように配列されている。

【０１０６】第５実施形態に示された燃料輸送容器１０
Ｅにおいては、移送時の横置き状態のとき、バスケット
１１のバスケット孔１３は図示しない燃料体を収容した
保護容器４１の収納室を形成しており、保護容器４１と
接するバスケット１３の２つの内側面が保護容器４１の
下側となり、かつ、下側の両内側面が水平面ＨＰより例
えば約４５度傾斜してＶ字型形状を形成しているととも
に、長手方向においても燃料輸送容器１０Ｅの底部側を
下向き、頂部側を上向きとして角度βだけ傾斜してい
る。この傾斜角度βは例えば概略３０度である。

【０１０７】第５実施形態に示された燃料輸送容器１０
Ｅにおいて、原子炉燃料の輸送には、燃料輸送容器を縦
置き状態にして混合酸化物燃料体（ＭＯＸ燃料体）を装
荷する装荷工程と、燃料輸送容器１０Ｅを横置き状態に
して各燃料施設から原子力発電所あるいは他の施設へ移
送する移送工程とを基本的に備えた。装荷工程では、保
護容器４１に収納した燃料体をバスケット孔１３に装荷
し、移送工程では、バスケット孔１３の保護容器４１と
接する２つの内側面を保護容器４１の下側とし、かつ、
下側の両内側面を水平面ＨＰよりおよそ４５度傾斜させ
てＶ字型形状を形成し、このＶ字型形状の下側の両内側
面で保護容器４１を支えるとともに、長手方向において
も燃料輸送容器１０Ｅの底部側を下向き、頂部側を上向
きとして傾斜状態にセットして移送に供するものであ
る。

【０１０８】第５実施形態に示された燃料輸送容器１０
Ｅおよび輸送方法は、燃料体を保護容器４１に収容して
輸送する点以外は、第４実施形態と全く同一の構成およ
び手法を用いており、第４実施形態と同様な効果をもた
らす上、燃料体２５が保護状態付きの保護容器４１に収
納されているため、微振動による燃料体の金属接触部の
摩耗を抑制することができる。

【０１０９】図１９は、本発明に係る原子炉燃料の輸送
容器の第６実施形態を示すものである。

【０１１０】この実施形態に示された原子炉燃料の輸送
容器は、バスケット１１のバスケット孔１３内に燃料体
２５の熱膨脹を吸収可能な熱膨脹吸収手段として燃料体
２５とほぼ同じ熱膨脹係数の中間部材４４を設置したも
のである。他の構成は、第１実施形態ないし第３実施形
態のいずれかに示したものと異ならないので、同じ符号
を付して説明を省略する。

【０１１１】図１９に示された燃料輸送容器１０Ｆは、
バスケット１１のバスケット孔１３内に、少なくとも燃
料体２５と接する２つの内側面に、燃料体２５と熱膨脹
係数がほぼ等しいジルコニウム合金あるいはジルコニウ
ム合金と同程度の熱膨脹係数を有するプレート状の中間
部材４４を設置し、この中間部材４４を馬鹿穴付きボル
ト締め等を利用してバスケット孔１３の内壁に対し、長
手方向に伸縮自在に設置される。バスケット１１は多数
のバスケット孔要素１２を図示しない連結部材で連結し
て一体化して構成される。

【０１１２】第６実施形態の燃料輸送容器１０Ｆを用い
て、原子炉燃料の輸送には、燃料輸送容器１０Ｆを縦置
き状態にしてＭＯＸ燃料体２５を装荷する装荷工程と、
燃料輸送容器１０Ｆを横置き状態にして各燃料施設から
原子力発電所あるいは他の施設へ移送する移送工程とを
基本的に備える。

【０１１３】また、本発明の輸送方法は、装荷工程で
は、バスケット１１のバスケット孔１３内面の少なくと
も燃料体と接する２つの内側面に、ジルコニウム合金あ
るいはこれと同程度の線膨張係数を有するプレート状の
中間部材４４を、馬鹿穴付きボルト締め等で、バスケッ
ト孔壁に対し長手方向に伸縮自在に設置し、この中間部
材４４を設置した燃料輸送容器１０Ｆのバスケット孔１
３に、燃料体２５を直接装荷するものであり、移送工程
では、ジルコニウム合金等の中間部材４４を設置したバ
スケット孔内面側を燃料体２５の下側として移送するも
のである。

【０１１４】ＭＯＸ燃料体２５は発熱性を有するため、
燃料輸送容器１０Ｆ内は高温になりバスケット孔要素１
２と燃料体２５との間に熱膨脹差に起因する伸び差が生
じる。固縛装置１４で燃料体２５を強く締付けて固縛し
た場合には、締付板の締付部の燃料スペーサ３０や輸送
用セパレータ３１の位置ずれが生じ燃料体２５に不具合
が生じる恐れがある。

【０１１５】第５実施形態に示された燃料輸送容器１０
Ｆにおいては、燃料体２５とこの燃料体２５に接触する
バスケット孔１３の内側面間に、燃料体２５と同一の線
膨張係数を有する中間部材１２を、バスケット孔壁に対
し伸縮自在に設置してある。

【０１１６】したがって、中間部材４４とバスケット孔
１３の内壁との間には伸び差が生じるが、中間部材４４
と燃料体２５との間には伸び差は生じない。また、移送
時には燃料体２５の下側の中間部材４４が燃料体２５を
支えているため、燃料体２５と中間部材４４間の摩擦力
と燃料体２５と締付板１５間の摩擦力を比較した場合、
前者が圧倒的に大きい。そのため燃料体２５は伸び差の
ないプレート状の中間部材４４に乗せられた状態で燃料
体２５と締付け板１５の接触部で滑りが生じることにな
り、締付部である燃料スペーサ３０や輸送用セパレータ
３１の位置ずれを防止することができる。

【０１１７】第６実施形態の燃料輸送容器１０Ｆにおい
ては、燃料体２５とバスケット１１の高温時の熱膨張差
の問題を解決し、燃料体２５を健全に輸送できる燃料輸
送容器１０Ｆならびに輸送方法を提供できる。

【０１１８】図２０は、本発明に係る原子炉燃料の輸送
容器の第７実施形態を示すものである。

【０１１９】この実施形態に示された原子炉燃料の輸送
容器は、バスケット１１のバスケット孔１３内に燃料体
２５の熱膨脹係数とほぼ等しい熱膨脹吸収手段としての
プレート状中間部材４４と、燃料体２５に作用する衝撃
力を緩和する緩衝手段としてのプレート状緩衝材４５と
を積層状態で設置したものである。燃料輸送容器１０Ｇ
を構成するバスケット１１は角筒状のバスケット孔要素
１２を図示しない連結部材で連結して一体化して構成さ
れる。図２０は燃料輸送容器１０Ｇを横置き状態で示す
縦断面図である。バスケット１１の各バスケット孔１３
は全て同一向きに配列されている。

【０１２０】この燃料輸送容器１０Ｇにおいては、バス
ケット１１のバスケット孔１３の内面の少なくとも燃料
体２５と接する２つの面に、ハニカム材、ゴム材、樹脂
材等のプレート状の緩衝材４５が設置し、さらにジルコ
ニウム合金あるいはジルコニウム合金と同程度の線膨張
係数を有する板部材の中間部材４４を設置してある。

【０１２１】また、この燃料輸送容器１０Ｇを用いた原
子炉燃料の輸送方法では、燃料輸送容器１０Ｇを縦置き
状態にしてＭＯＸ燃料体２５を装荷する装荷工程と、燃
料輸送容器１０Ｇを横置き状態にして各燃料施設から原
子力発電所あるいは他の施設へ移送する移送工程とを基
本的に備える。

【０１２２】装荷工程では、バスケット孔内面の少なく
とも燃料体２５と接する２つの内側面に、ハニカム材、
ゴム材、樹脂材等の緩衝材４５を単独であるいは中間部
材４４とともに設置し、緩衝材４５を設置した燃料輸送
容器１０Ｇに、保護容器を不要とし、燃料体２５を直接
に装荷するものであり、移送工程では、緩衝材４５を設
置したバスケット孔内面側を下側として移送するもので
ある。

【０１２３】この実施形態の燃料輸送容器においては、
移送時に燃料体２５の下側となるバスケット孔内面に緩
衝材４５を設置してある。これにより微振動を吸収する
ため、微振動による燃料体２５の金属接触部の摩耗を抑
制することができる。

【０１２４】

【発明の効果】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器およ
びその輸送方法によれば、燃料体を保護容器に収容せず
に直接にバスケット孔に収納する際の片寄せの問題を解
決し、小型の固縛装置による小さな締付力で固縛効果を
有効的かつ充分に発揮できる固縛方式を採用したので、
燃料輸送の健全性や信頼性を向上させ、コンパクトで大
容量の原子炉燃料の輸送容器ならびに多数の燃料体を同
時に輸送でき、輸送コストの低減を図れる原子炉燃料の
輸送方法を提供できる。

【０１２５】また、本発明に係る原子炉燃料の輸送容器
およびその輸送方法においては、燃料体をバスケット孔
に直接収納し、かつ小型の固縛装置による小さな締付力
で最大の固縛効果を発揮でき、かつ熱膨脹差の問題を解
決したので、混合酸化物燃料体等の軽水炉燃料を多数同
時に効率よく安定的に輸送でき、輸送コストの低減を図
ることができる。

【０１２６】さらに、燃料体を収納した保護容器をバス
ケットのバスケット孔に収容した場合には、固縛装置を
不要にでき、燃料輸送容器の小型・コンパクト化を図る
ことができ、燃料輸送容器を小型・コンパクト化しても
多数の燃料体を同時に輸送でき、輸送コストの低減が図
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第１実施
形態を示すもので、燃料輸送容器のバスケット平面図。

【図２】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第１実施
形態を示す縦断面図。

【図３】（Ａ）は本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の
第１実施形態を縦置き状態で示す平面図、（Ｂ）は本発
明に係る原子炉燃料の輸送容器の第１実施形態を横置き
状態で示す縦断面図。

【図４】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第１実施
形態を示すもので、燃料体の装荷状態を示す縦断面図。

【図５】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第１実施
形態を示す輸送方法の説明図。

【図６】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第１実施
形態を示す輸送方法の説明図。

【図７】（Ａ）および（Ｂ）は一般的な原子炉燃料の輸
送容器を示す平面図および縦断面図。

【図８】（Ａ）および（Ｂ）は一般的な原子炉燃料の輸
送容器と第１実施形態における原子炉燃料の輸送容器の
効果を比較して示す説明図。

【図９】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第１実施
形態における変形例を示す図。

【図１０】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第２実
施形態を示すもので、バスケット孔要素の平面図。

【図１１】（Ａ）および（Ｂ）は本発明に係る原子炉燃
料の輸送容器の第３実施形態の示すもので、バスケット
孔要素の部分図。

【図１２】第１実施形態から第３実施形態の燃料輸送容
器の効果を比較して示す説明図。

【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は第１実施形態から第３
実施形態に示された燃料輸送容器の効果を比較して示す
説明図。

【図１４】（Ａ）および（Ｂ）は本発明に係る原子炉燃
料の輸送容器の第４実施形態を示すもので燃料輸送容器
のバスケット孔要素をそれぞれ示す図。

【図１５】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第４実
施形態における効果を示す説明図。

【図１６】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第４実
施形態における効果を示す説明図。

【図１７】（Ａ）および（Ｂ）は本発明に係る原子炉燃
料の輸送容器の第５実施形態をそれぞれ示す図。

【図１８】（Ａ）および（Ｂ）は本発明に係る原子炉燃
料の輸送容器の第５実施形態をそれぞれ示す燃料輸送容
器のバスケット図。

【図１９】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第６実
施形態を示すもので燃料輸送容器を構成するバスケット
孔要素の断面図。

【図２０】本発明に係る原子炉燃料の輸送容器の第７実
施形態を示すもので、燃料輸送容器を構成するバスケッ
ト孔要素の断面図。

【符号の説明】

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０
Ｆ，１０Ｇ 燃料輸送容器 １１，１１Ａ バスケット １２ バスケット孔要素 １３ バスケット孔 １４ 固縛装置 １５ 締付板 １６ 輸送容器本体 １７ 駆動部 １８ 回転軸 １９ 締付調整軸 ２０ 燃料体受台 ２１ 燃料体受け部 ２２ 円錐部（燃料体片寄せガイド） ２３ 燃料体受け凹部 ２４ ガイド溝 ２５ ＭＯＸ燃料体（軽水炉燃料、燃料体） ２６ 下部プレート ２７ 三又状突起 ２８ 上部タイプレート ２９ 燃料棒 ３０ 燃料スペーサ ３１ 輸送用セパレータ ３３ 固縛装置 ３４ 締付板 ３５ 駆動部 ３６ 回転軸 ４０ スペーサ ４１ 保護容器 ４４ 中間部材（熱膨脹吸収手段） ４５ 緩衝材（緩衝手段）

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料体を収納するためのバスケット孔を
   多数有するバスケットを燃料輸送容器に内蔵し、各バス
   ケット孔に全バスケット孔共通な２方向あるいは１方向
   に燃料体を締め付けて拘束する固縛装置を設置するとと
   もに、燃料体装荷時の燃料輸送容器を縦置き状態にした
   とき、前記バスケットは、前記燃料体締付け方向が２方
   向の場合はその対角方向に、１方向の場合はその方向に
   バスケット軸線を垂直軸線より傾斜させるか、あるい
   は、バスケットを収容する輸送容器本体ごと前記対角方
   向あるいは１方向に傾斜させたことを特徴とする原子炉
   燃料の輸送容器。
2. 【請求項２】 燃料体を収納するバスケットの各バスケ
   ット孔の底部に片寄せ機能付燃料体受台を固設し、この
   燃料体受台は、締付けにより片寄せされる燃料体の位置
   に燃料体受部が設けられ、この燃料体受部の上部側に円
   錐状あるいはテーパ状等の燃料体片寄せガイドが設けら
   れたことを特徴とする原子炉燃料の輸送容器。
3. 【請求項３】 移送時の燃料輸送容器横置き状態のと
   き、バスケットは収納された燃料体と接するバスケット
   孔の隣り合う２つの内側面が燃料体の下側となり、か
   つ、下側の両内側面が水平よりおよそ４５度傾斜したＶ
   字型形状を形成し、Ｖ字型形状の両内側面で燃料体を支
   えるとともに、燃料体の上側の２つのバスケット孔壁に
   設置した固縛装置により燃料体を２方向に締め付け固縛
   したことを特徴とする原子炉燃料の輸送容器。
4. 【請求項４】 移送時の燃料輸送容器横置き状態のと
   き、バスケットは収納された燃料体と接するバスケット
   孔の隣り合う２つの内側面が下側となり、かつ、下側の
   両内側面が水平よりおよそ４５度傾斜したＶ字型形状を
   形成し、Ｖ字型形状の両内側面で燃料体を支えるととも
   に、上側のバスケット孔壁に設置した固縛装置により下
   向きの１方向に燃料体を締め付け固縛したことを特徴と
   する原子炉燃料の輸送容器。
5. 【請求項５】 移送時の燃料輸送容器横置き状態のと
   き、バスケットは収納された燃料体と接するバスケット
   孔の隣り合う２つの内側面が燃料体の下側となり、か
   つ、下側の両内側面が水平よりおよそ４５度傾斜したＶ
   字型形状を形成しているとともに、バスケットの長手方
   向においても燃料輸送容器底部側を下向き、頂部側を上
   向きとして傾斜配置させたことを特徴とする原子炉燃料
   の輸送容器。
6. 【請求項６】 前記バスケット孔内側面の少なくとも燃
   料体と接する２つの内側面に、ジルコニウム合金あるい
   はこの合金と同程度の線膨張係数を有する中間部材を、
   バスケット孔壁に対し長手方向に伸縮自在に設置した請
   求項１ないし５のいずれかに記載の原子炉燃料の輸送容
   器。
7. 【請求項７】 前記バスケット孔内側面の少なくとも燃
   料体と接する２つの内側面に、ハニカム材、ゴム材、樹
   脂材等の緩衝材を設置した請求項１ないし６のいずれか
   に記載の原子炉燃料の輸送容器。
8. 【請求項８】 移送時の燃料輸送容器横置き状態のと
   き、燃料体を収容した保護容器をバスケット孔に収納
   し、このバスケット孔に収納された保護容器と接する２
   つの内側面が保護容器の下側となり、かつ、両内側面が
   水平よりおよそ４５度傾斜したＶ字型形状を形成すると
   ともに、バスケットの長手方向においても燃料輸送容器
   底部側を下向き、頂部側を上向きとして傾斜させたこと
   を特徴とする原子炉燃料の輸送容器。
9. 【請求項９】 燃料輸送容器を縦置き状態にして混合酸
   化物燃料体等の軽水炉燃料を装荷する工程と、燃料輸送
   容器を横置き状態にして各燃料施設から原子力発電所あ
   るいは他の施設へ移送する工程からなる原子炉燃料の輸
   送方法において、前記装荷工程では、バスケットの各バ
   スケット孔に固縛装置により全バスケット孔共通な２方
   向あるいは１方向に燃料体を締め付けて拘束する際、バ
   スケットは、前記燃料体締め付け方向が２方向の場合は
   その対角方向に１方向の場合はその方向にバスケット軸
   線を垂直軸線より傾斜した状態にセットして、燃料体を
   バスケット孔に垂直に吊り降して挿入し、挿入と同時に
   燃料棒の挿入先端を片寄せ機能付き燃料体受台に案内し
   て燃料体のバスケット孔の両内側面への片寄せを終え、
   しかる後に固縛装置により燃料体を前記対角方向あるい
   は１方向に締め付けて固縛して、直接装荷する一方、前
   記移送工程では、固縛装置が燃料体の上側あるいは側方
   の側面側に位置する状態で移送させることを特徴とする
   原子炉燃料の輸送方法。
10. 【請求項１０】 燃料輸送容器を縦置き状態にして混合
    酸化物燃料体等の軽水炉燃料を装荷する工程と、燃料輸
    送容器を横置き状態にして各燃料施設から原子力発電所
    あるいは他の施設へ移送する工程からなる原子炉燃料の
    輸送方法において、前記装荷工程では、燃料体をバスケ
    ット孔に直接装荷する一方、前記移送工程では、燃料体
    と接するバスケット孔の２つの内側面を燃料体の下側と
    し、かつ、下側の両内側面を水平よりおよそ４５度傾斜
    させてＶ字型形状を形成し、Ｖ字型形状の両内側面で燃
    料体を支えるとともに、燃料体の上側の２つのバスケッ
    ト孔壁に設置した固縛装置により２方向に燃料体を締め
    付け固縛した状態で移送することを特徴とする原子炉燃
    料の輸送方法。
11. 【請求項１１】 燃料輸送容器を縦置き状態にして混合
    酸化物燃料体等の軽水炉燃料を装荷する工程と、燃料輸
    送容器を横置き状態にして各燃料施設から原子力発電所
    あるいは他の施設へ移送する工程からなる原子炉燃料の
    輸送方法において、前記装荷工程では、燃料体をバスケ
    ット孔に直接装荷する一方、前記移送工程では、燃料体
    と接するバスケット孔の２つの内側面を燃料体の下側と
    し、かつ、下側の両内側面を水平よりおよそ４５度傾斜
    させてＶ字型形状を形成し、このＶ字型形状の両内側面
    で燃料体を支えるとともに、燃料体の上側のバスケット
    孔壁に設置した固縛装置により下向きの１方向に燃料体
    を締め付け固縛した状態で移送することを特徴とする原
    子炉燃料の輸送方法。
12. 【請求項１２】 燃料輸送容器を縦置き状態にして混合
    酸化物燃料体等の軽水炉燃料を装荷する工程と、燃料輸
    送容器を横置き状態にして各燃料施設から原子力発電所
    あるいは他の施設へ移送する工程からなる原子炉燃料の
    輸送方法において、前記装荷工程では、燃料体をバスケ
    ット孔に直接装荷する一方、前記移送工程では、燃料体
    と接するバスケット孔の２つの内側面を燃料体の下側と
    し、かつ、下側の両内側面を水平よりおよそ４５度傾斜
    させてＶ字型形状を形成し、Ｖ字型形状の両内側面で燃
    料体を支えるとともに、長手方向においても輸送容器底
    部側を下向き、頂部側を上向きとして傾斜状態で移送す
    ることを特徴とする原子炉燃料の輸送方法。
13. 【請求項１３】 燃料輸送容器を縦置き状態にして混合
    酸化物燃料体等の軽水炉燃料を装荷する工程と、燃料輸
    送容器を横置き状態にして各燃料施設から原子力発電所
    あるいは他の施設へ移送する工程からなる原子炉燃料の
    輸送方法において、前記装荷工程では、保護容器に収納
    した燃料体をバスケット孔に装荷する一方、前記移送工
    程では、保護容器と接するバスケット孔の２つの内側面
    を保護容器の下側とし、かつ、下側の両内側面を水平よ
    りおよそ４５度傾斜させＶ字型形状を形成し、Ｖ字型形
    状の両内側面で保護容器を支えるとともに、長手方向に
    おいても輸送容器底部側を下向き、頂部側を上向きとし
    て傾斜状態で移送することを特徴とする原子炉燃料の輸
    送方法。
14. 【請求項１４】 前記装荷工程では、バスケット孔内面
    の少なくとも燃料体と接する２つの内側面に、燃料体と
    熱膨脹係数が略等しいジルコニウム合金あるいはジルコ
    ニウム合金と同程度の線膨張係数を有する中間部材を、
    バスケット孔壁に対し長手方向に伸縮自在に設置し、こ
    の中間部材を設置した燃料輸送容器のバスケット孔に燃
    料体を直接装荷する一方、前記移送工程では、ジルコニ
    ウム合金等の中間部材を設置したバスケット孔内面側を
    下側として移送することを特徴とする前記請求項９ない
    し１２のいずれかに記載の原子炉燃料の輸送方法。
15. 【請求項１５】 前記装荷工程では、バスケット孔内面
    の少なくとも燃料体と接する２つの内側面に、ハニカム
    材、ゴム材、樹脂材等の緩衝材を設置した燃料輸送容器
    に、燃料体を直接に装荷する一方、前記移送工程では、
    緩衝材を設置したバスケット孔内面側を燃料体の下側と
    して移送することを特徴とする前記請求項９ないし１４
    のいずれかに記載の原子炉燃料の輸送方法。